乙二胺/磷酸溶液化学吸收法烟气脱硫的研究

提出了一种有机胺吸收二氧化硫的新型烟气脱硫工艺,并建立了有机胺吸收烟气中二氧化硫的气液平衡模型,首次较好预测了二氧化硫-乙二胺-磷酸水溶液体系的气液平衡。对比0.3mol?L?1乙二胺缓冲溶液的预测结果与实验结果,最大相对偏差不超过7%。同时,以乙二胺/磷酸混合溶液作为吸收剂,在φ30mm×600mm的填料塔中进行了逆流吸收和解吸实验,确定了实验室规模下适宜的吸收工艺条件:液气比L/G=0.6~1.0L?m?3,乙二胺浓度0.3mol?L?1,吸收液初始SO2浓度4~6g?L?1,pH值6.0~7.5;解吸工艺条件为:预热温度60℃,塔釜温度103℃,喷淋密度0.7m3?m?2?h?1,富液中SO2浓度14~16g?L?1。进一步的经济分析表明,乙二胺/磷酸法脱硫费用相当于石灰石法的1/3,低于氨法和新近开发的NADS法,具有较好的经济性。

“充填型”复合膜脱除水中微量有机氯化物的研究

利用等离子体照射引发接枝聚合方式制备了具有“充填型”结构的复合膜,在渗透汽化膜分离过程中研究了其从水中脱除微量有机氯化物的分离性能。该复合膜由两种材料组成;耐溶剂性能优良的高密度聚乙烯多孔基膜和接枝聚合后充填于基膜微孔中的聚丙烯酸甲酯,后者形成渗透汽化过程的分离选择性。使用FT-IR光谱图证实基膜接枝后表面存在羰基,表明形成接枝聚合的复合膜。在室温下进行渗透汽化实验,能够有效脱除水中微量的二氯甲烷、三氯甲烷和三氯乙烯,其中脱除二氯甲烷的渗透汽化分离因子超过2000,渗透通量达到120g.(m2?h)?1。

超重力旋转床中水脱氧过程的模型化研究

超重力旋转床是一种高效的强化传质和混合的新型设备。今提出了超重力旋转床中的水脱氧过程的传质模型,分别采用欧拉方法和拉格朗日方法对超重力旋转床中的气相和液滴的运动行为进行了数值模拟;在此基础上计算了液滴的传质系数,计算结果和实验结果符合较好,平均误差为7.9%。当超重力旋转床中液体存在的主体形式更接近于液滴时,模型计算结果误差减小。进一步讨论分析了液体和气体流量、转速以及填料内径的变化对于超重力旋转床体积传质系数的影响,分析表明旋转填料对液体剧烈地剪切破碎分散作用是强化传质过程的主要原因。

液固环流反应器反应-再生系统结构对液固流动的影响与窜液分析

液固环流反应器以导流筒作为反应室,环隙作为再生室,从而将反应-再生系统集成于一个反应器之中,颗粒分别依靠射流卷吸力和自身重力围绕着导流筒壁上下循环。今采用互相关技术在不同的分布板环管内径、导流筒高度和直径、喷嘴内径条件下,测量了反应器内颗粒速度和浓度分布。实验结果表明,上述结构尺寸分别减小,导流筒内的颗粒速度和浓度均有所提高。但是,环隙中的颗粒流动规律并不完全与导流筒内的一致。最后,探讨了窜液量对反应再生效果的影响,推导出其理论控制模型,并进行了模拟计算。

中心气升式三相强化环流反应器内气含率分布的理论分析

针对一种新型的中心气升式三相强化环流反应器进行了详细的理论分析,根据能量平衡分别推导出了间歇操作和连续操作模式下拟均相流体的环流速度模型,并根据试验数据确定了间歇和连续两种操作模式下相应的模型参数,通过模型计算发现环流速度随内环表观气速的增加而增加,外循环液体量的加入会显著增加环流速度。根据漂流通量模型推导出了环流反应器内环平均气含率模型,发现内环平均气含率随内环表观气速的增加而增加,其变化趋势基本可分为:气泡分散区、过渡区和气泡聚并区三个区域。给出了内环、外环平均气含率的线性关系式,发现在试验范围内外循环液体量的改变基本不对内外环平均气含率的关系产生影响。

含偶氮侧链聚酰胺酸合成及其三阶非线性光学性能

选取苯代三聚氰胺(BGA)和均苯四酸二酐(PMDA)为单体进行微波辐射溶液聚合反应,所得聚酰胺酸(PAA)通过重氮偶合反应引入含偶氮键的侧链,并且通过二次偶合进一步增加偶氮侧链的长度,从而合成新的具有三阶非线性光学活性的侧链型聚合物。通过红外、紫外、元素分析、拉曼等测试方法对接枝聚合物的结构进行了表征。通过简并四波混频飞秒激光系统对各个接枝聚合物的三阶非线性极化率系数进行了测定,考察了含取代基的偶氮侧链的引入对聚合物主链三阶非线性的影响,并考察了侧链上偶氮键的共轭长度对主链三阶非线性的影响。结果表明,侧链上偶氮基团的引入及其长度对提高聚合物主链三阶非线性都具有一定的影响。

利用纤维原料在串联式生物反应器中协同酶解发酵乳酸

采用廉价的纤维素原料代替粮食发酵生产乳酸,具有重要的社会意义和经济价值。在串联式生物反应器中,将纤维原料酶水解与固定化乳酸杆菌发酵相耦联,纤维素的酶解产物葡萄糖被有效转化成乳酸,纤维素对乳酸的转化率和乳酸产率分别为70.3%和0.713g?(L?h)?1。在酶解体系中添加纤维二糖酶可以提高酶解得率。将酶解罐、固定化纤二糖酶柱和固定化细胞柱相串联,可有效消除纤维二糖积累所造成的反馈抑制作用,纤维素对乳酸的转化率和乳酸产率分别提高到90.6%和0.986g?(L?h)?1。串联式生物反应器性能稳定,在重复分批发酵工艺中,连续10批纤维素对乳酸的转化率平均为89.6%。采用分批添料工艺,纤维底物的终浓度可增加到200g?L?1,发酵终点的乳酸浓度达105.2g?L?1,乳酸产率为1.315g?(L?h)?1。对等量底物而言,反应时间明显缩短,同时纤维素酶的利用率也得到了有效提高。

基于神经网络的两相流流型识别方法研究

采集了水平管内气水两相流动的差压信号,利用概率密度函数(PDF)对差压信号特征进行了分析;定义了PDF的四个特征参数,即PDF波峰个数K1、波峰峰值K2、波峰位置K3、以及PDF的方差K4来反映流型的特征。运用四个参数构成的特征向量对径向基函数(RBF)神经网络进行训练并识别流型,结果表明,该方法具有识别速度快、准确率高的特点,从而为两相流的流型识别提供了一种有效的手段。

回流操作条件下植物甾醇与过量乙酸酯化反应动力学

以豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇与乙酸的酯化反应为研究体系,测定了回流操作条件下甾醇与过量乙酸的酯化反应动力学,研究了强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂作为催化剂对酯化反应速率的影响以及系统中水的含量对反应速率和酯化反应转化率的影响。实验结果表明,豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇与乙酸在回流条件下反应动力学方程均为:r=(0.278±0.002)×CSL(mol·L?1?h?1),加入0.5%~5.0%的催化剂量对反应速率常数的影响在5%以内,乙酸中含3.0%~15.0%的水时,反应转化率明显降低。此外还对精制混合甾醇与乙酸反应分离制备甾醇乙酸酯的工艺进行了研究以及对甾醇乙酸酯产物的热力学性质进行了分析测定,为应用化学反应和结晶法结合分离精制单组分植物甾醇提供了一定的理论依据和基础数据。

炭黑负载MnO_x-Pt电催化剂的制备与初步研究

合适的电催化剂材料是质子交换膜燃料电池降低电极反应活化能、加快反应速度、提高电池能量转换效率的关键,尤其是用于阴极氧还原的电催化剂。VulcanXC-72炭黑进行预处理后作为催化剂载体,采用分步化学沉积方法制备得到了炭黑负载的MnOx-Pt电催化剂。通过ICP、XRD、TEM、CV等物理和电化学手段测试和表征,结果表明:所得到电催化剂中锰氧化物的主要存在形式是隐钾锰矿型MnO2;三种催化剂样品中Mn的质量百分含量均为20%左右,而Pt的质量百分含量在5%左右。该催化剂具有较高的分散度,更高的氧还原起始电位和峰值电位,表现出良好的电催化氧还原性能,可作为质子交换膜燃料电池阴极氧还原的电催化剂;其电化学催化反应机理还有待于进一步深入的研究。

密封双极性MH/Ni电池的研制及性能研究

报道了密封双极性MH/Ni电池的设计与开发。考察了电极厚度、密封技术及电解液用量等工艺条件对单体电池性能的影响,解决了双极性电池设计中的主要问题。研制开发了由4个单体电池组成的4.8V,2.8A·h密封双极性MH/Ni电池。测试结果表明,电池具有较低的内阻和良好的高倍率充放电性能。在模拟混合动力车工作环境实验中,电池的性能稳定,经过多次循环后性能没有明显衰减。这种密封双极性MH/Ni电池非常可能成为性能优异的电动车及混合动力车用电源。

涡流二极管原理实验研究

首先从理论上建立计算涡流二极管的性能比的模型,并进行了实验验证。实验结果表明:理论预测的性能比与实验结果误差不大,并且涡流二极管的结构参数(ri/r0)是影响其性能比的最主要参数。

2-甲氧基-4'-三氟甲基苯乙酮的合成

以4-三氟甲基苯甲酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯为原料,在碱性条件下进行交叉酯缩合反应,然后经水解、脱羧得到产品2-甲氧基-4'-三氟甲基苯乙酮,总收率达85%以上。实验获得了较佳工艺条件:原料配比4-三氟甲基苯甲酸甲酯/甲氧基乙酸甲酯为1/1.5(mol/mol),酯缩合的反应温度为30℃、反应时间为12h,适宜的溶剂为DMSO;水解、脱羧反应时间为15h;并采用1HNMR及IR对产品进行了表征。

本刊主办院校研究生学位论文题录